Autres projets

ABSB / BATINDUS / BETON DE CHANVRE / BRITTER / EVAMIBA / FAÇADES LOURDES : PIERRES ET BOIS / MIBAPRO / MOBAIR / MODEVIE

 

ABSB

Traitement parasismique de la superposition de structures acier/bois sur des structures béton

Dans le cadre de la nouvelle réglementation parasismique française, de nombreuses constructions sont concernées par l’application de l’Eurocode 8. Or il n’est pas rare d’avoir des projets impliquant une structure béton, que ce soit pour des raisons architecturales dans le neuf ou pour de la réhabilitation dans l’existant. La conception parasismique de tels bâtiments ne va cependant pas sans poser de problèmes, d’autant plus que les attributaires des lots béton et des lots charpente sont très souvent différents. De ce fait, le bureau d’étude chargé de la charpente se trouve régulièrement démuni face au manque d’informations sur la structure support et sur les méthodes de conception et de calcul applicables.

Le problème est très similaire pour les structures en acier et celles en bois. C’est pourquoi les syndicats des filières acier (SCMF) et bois (UMB) se sont concertés pour porter un projet de recherche commun auprès de la FFB. Ils ont obtenu un financement partiel pour le CTICM et l’Institut Pascal dans le cadre du programme PRDM.

Ce projet commun doit déboucher sur la publication d’un guide pour le traitement de ce type de bâtiments. La première phase du projet a permis d’établir une typologie de bâtiments avec superposition d’une charpente acier ou bois sur un ouvrage en béton. La seconde phase, basée sur des études paramétriques par simulations numériques, avait pour objectif la définition de méthodes de calcul simplifiée des forces sismiques pour les cas les plus simples, afin d’éviter la modélisation complète du bâtiment théoriquement applicable. Ce type de méthodes simplifiées peut typiquement s’envisager pour des charpentes acier ou bois à un seul niveau, installées au dernier niveau d’un bâtiment en béton. La troisième et dernière phase donnera les indications nécessaires au choix de la classe de ductilité.

 

 

 

BATINDUS

Évaluation des performances énergétiques et environnementales des bâtiments industriels

Dans les bilans environnementaux et énergétiques des grands secteurs d’activité, l’industrie apparaît souvent comme un tout, sans distinguer la contribution des procédés de celle du bâti. Si l’on prend l’exemple simple de la consommation énergétique, le poste « bâtiment » se trouve ainsi noyé dans le secteur industrie et les consommations énergétiques fonctionnelles de base du bâtiment industriel, écrasées par l’importance des consommations des procédés abrités par ces bâtiments. Compte tenu de la difficulté d’individualiser les impacts environnementaux et énergétiques liés à ces bâtiments et à leurs fonctionnalités de base, il en va ainsi des autres impacts liés à leur gestion, mais aussi de ceux liés à leur construction ou leur déconstruction (matériaux, chantiers).

L’objectif du projet BATINDUS, partiellement financé par l’Ademe, était d’explorer les performances environnementale et énergétique des bâtiments industriels. Pour ce faire, CERIB, CTICM, FCBA, LMDC avec l’aide du CETIAT ont travaillé sur des cas modèles représentatifs de la diversité des bâtiments industriels : après avoir « séparé » les fonctions de base du bâtiment des procédés qui y sont hébergés, ils ont ainsi estimé l’impact environnemental et énergétique de la conception, gestion et rénovation de ces bâtiments.

Le projet BATINDUS a rempli sa fonction exploratoire sur la thématique de l’impact énergétique et environnemental des bâtiments industriels en fournissant quatre productions pour mener à bien ce type d’évaluation :

  • Un panorama du parc de bâtiments industriels au niveau national.
  • Une typologie permettant la description de ce parc.
  • Une méthode d’évaluation  des consommations énergétiques des bâtiments par modélisation.
  • Une méthode d’évaluation des impacts environnementaux, également par modélisation.

Les deux méthodes d’évaluation, testées sur six bâtiments, montrent leur efficacité et permettent de tirer d’ores et déjà des conclusions sur les cas étudiés. Cette expérimentation permet également d’identifier des limites et améliorations potentielles de ces méthodes.

 

BÉTON DE CHANVRE

Partenaires du projet : CERIB, LMDC

Contexte du projet :

Les bétons bio-sourcés sont de plus en plus attendus en neuf ou en rénovation par la profession et les usagers car ils présentent des avantages environnementaux certains (faible impact environnemental, bonnes propriétés thermo-hydriques). Malheureusement, leurs faibles résistances mécaniques associées à des retards de prise à jeune âge sont autant de freins à leur développement. L’objet de l’étude est de modifier à la fois les liants et les techniques de mise en oeuvre afin d’améliorer les propriétés mécaniques de ces matériaux bio-sourcés.

Programme du projet :

Le projet à deux phases principales :

  1. Une étude expérimentale sur les liants visant à améliorer les liants existants ou développer de nouveaux liants plus adaptés à ce type de béton.
  2. Une étude expérimentale sur les techniques de mise en oeuvre visant à améliorer le comportement mécanique de ce type de béton.

 

BRITER

Valorisation de produits bois en fin de vie pour l’amélioration des performance ThERmiques des BRIques de terre cuite

Partenaires du projet : CTMNC, FCBA, IRCER

Contexte du projet :

Dans le cadre de la nouvelle réglementation thermique et du développement de bâtiments économes, ce projet a pour objectif de développer des produits de terre cuite allégés, destinés à la construction, à base de nouvelles formulations de mélanges argileux et de déchets de bois issus de produits en fin de vie. Celles-ci visent à obtenir des briques présentant des propriétés d’isolation thermique améliorées tout en conservant une résistance mécanique suffisante pour une utilisation en maçonnerie porteuse.

Programme du projet :

L’étude des interactions entre les différents constituants lors de la fabrication de la mise en forme ou à la cuisson, permettra d’optimiser les performances finales de la brique (résistances mécanique, thermique, acoustique, …) en contrôlant la microstructure du matériau. Si les déchets de bois issus de produits en fin de vie peuvent être valorisés en tant que porogènes pour la fabrication de briques. Il ‘agira d’un nouveau débouché de valorisation appréciable pour une filière dont les exutoires sont actuellement saturés.

 

EVAMIBA

Esters de glycérol « Verts » comme Adjuvant pour Matériaux Isolants Bio-sourcés Antimicrobiens

Partenaires du projet : FCBA, LMDC, et partenaire extérieur AGROMAT/LCA (Carnot 3BCar)

Contexte du projet :

Le projet EVAMIBA est dédié à l’évaluation des performances d’esters de glycérol sur matériaux isolants afin de limiter la prolifération de micro-organismes. Des matériaux isolants bio-sourcés, respectueux de l’environnement seront développés et testés. En parallèle, des isolants issus du commerce seront également sélectionnés et testés avec les esters de glycérol.

Programme du projet :

Le projet comprend plusieurs phases :

  • Le développement de matériaux bio-sourcés isolants traités avec des esters de glycérol dans le but de résister à la prolifération microbienne.
  • L’évaluation des performances anti-microbiennes et la compréhension des mécanismes d’action des esters de glycérol. Les essais mis en place devrontégalement permettre de comparer les propriétés anti-microbiennes des matériaux traités et d’évaluer l’impact du type de mise en oeuvre du traitement (revêtement, dans la masse) sur ces propriétés.

 

  • La caractérisation des produits finaux. L’incorporation d’un adjuvant aux propriétés tensioactives pourrait entraîner des modifications des comportements thermique, hygroscopique et du comportement au feu des matériaux. L’évaluation des propriétés d’usages de ces nouveaux matériaux devra permettre de valider l’utilisation des esters de glycérol comme traitement antimicrobien sans altération de leurs caractères isolant, hygroscopique et perméable à la vapeur d’une part et sans augmentation du caractère inflammable d’autre part.

 

FAÇADES LOURDES : PIERRES ET BOIS

Partenaires du projet : FCBA, CTMNC

Contexte du projet :

La construction bois se développe en particulier dans les immeubles de grande hauteur. Compte tenu de certains règlements locaux, mais aussi pour des raisons techniques, il convient de développer des solutions dites de « façades lourdes » en pierres, terre cuite ou béton préfabriqué, aptes à être mises en oeuvre sur des structures légères à ossature bois.

Programme du projet :

Le projet a deux phases principales :

  1. Réaliser une veille technologique sur les solutions techniques existantes avec identification de leur limite d’utilisation et comptabilité avec les structures porteuses bois.
  2. Lancer un projet collaboratif en partenariat avec des aménageurs, des maîtres d’ouvrages ayant des projets bois, des bureaux d’études, des entreprises de la filière bois.

MIBAPRO

Mixité matériau bio-sourcés et acier (protection au feu et performances mécaniques)

Partenaires du projet : CTICM, Institut Pascal

Contexte du projet :

Le projet permettra de comprendre le comportement d’un élément métallique protégé par différents types de matériaux, notamment bio-sourcés, et d’évaluer l’évolution de l’échauffement en fonction du temps d’exposition au feu. Différentes configurations seront étudiées où les faces des matériaux seront plus ou moins exposées pour évaluer aussi leurs vitesses de dégradation et la capacité isolante résiduelle après exposit

ion au feu. La combinaison modélisation et essais permettra de mieux comprendre le comportement du système acier-matériaux bio-sourcés sous incendie et de définir quelques principes de base pour une protection efficace.

Programme du projet :

Le projet a deux phases principales :

  • Comprendre et interpréter l’interaction mécanique entre l’acier et les matériaux qui lui seront associés en proposant des solutions maîtrisées au niveau des apports mécaniques mutuels et de gestion des interfaces.
  • Evaluer le pouvoir isolant des matériaux bio sourcés dans la fonction de protection au feu du profilé métallique et mettre au point des dispositions constructives appropriées.

 

MOBAIR

Maîtriser les transferts d’AIR et impact sur le comportement hygrothermique MOB

Le projet consiste à élaborer les outils de conception aux échelles complémentaires de la paroi et du bâtiment prenant en compte de manière détaillée les transferts d’air et ses interactions avec le comportement hygrothermique des structures légères à ossature bois. Le caractère novateur est la prise en compte des phénomènes multi-physiques. Alors que les projets précédents ont permis d’élaborer et de valider des outils de simulations hygrothermiques ou thermo-aérauliques, avec ce projet FCBA propose de traiter les couplages entre l’air et l’hygrothermique. Enfin, l’ambition est de pouvoir représenter les constructions réelles par la prise en compte des imperfections géométriques dans les modèles et la confrontation avec les mesures in-situ.

 

 

MODEVIE

Modélisation des ouvrages en béton

Le projet MODEVIE, soutenu par l’ANR, vise à obtenir un modèle de type « ingénieur » utilisable pour l’approche performantielle  dans le contexte normatif  par les acteurs de la construction. Le projet MODEVIE doit également permettre une meilleurs compréhension des paramètres favorables à la dépassivation des aciers et à la propagation de la corrosion.

La première cause de dégradation des ouvrages en béton armé est la corrosion des armatures provoquée par les agents agressifs du milieu extérieur comme le dioxyde de carbone et les ions chlorure. Maîtriser la durée de vie des ouvrages passe par le contrôle dès la conception du risque de corrosion. L’enjeu est bien sûr économique car la maintenance d’un patrimoine bâti vieillissant coûte cher aux maîtres d’ouvrage. Il est aussi environnemental car l’utilisation du béton a un impact à l’échelle de la planète (8% des émissions de gaz à effet de serre) ou à une échelle locale (consommation des ressources en granulats).

Pour accroître la robustesse de l’approche performantielle basée sur des essais ou des indicateurs de durabilité, il est nécessaire de s’appuyer aussi sur des outils de modélisation permettant de prédire le comportement à long terme des structures en béton armé. Les enjeux associés à l’approche performantielle de la durabilité sont considérables en termes d’optimisation technico-économique des ouvrages et produits en béton, de maîtrise des coûts de construction incluant ceux relatifs à la maintenance et au développement durable. L’utilisation de matériaux avantageux du point de vue environnemental ne peut être développée sans vérification de leur impact sur la durabilité des ouvrages. L’un de points forts du projet MODEVIE est de réunir des partenaires spécialistes des phénomènes de transfert et de corrosion afférant à la durabilité des ouvrages en béton, tous impliqués dans la mise en oeuvre de l’approche performantielle, qu’ils s’agissent de laboratoires universitaires (LaSIE, GeM, LMDC), de laboratoires publics (IFSTTAR, CEREMA) ou privés (LAFARGE, EUROVIA, VINCI Construction France, CERIB). Le projet MODEVIE est donc un très bel exemple de projet inter-Carnot !